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大陸代工廠駛入技術深水區;三星晶圓代工的小目標

1.「芯」裝備產業支援力度不減,半導體裝置回撥迎機遇

集微網訊息,近期,中美貿易摩擦在一定程度上暴露了中國在半導體核心裝置上存在短板,未來國家對本土半導體及半導體裝置企業的戰略扶持有望進一步加強。

2014年6月國務院印發的《國家積體電路產業發展推進綱要》,指明瞭發展目標:到2020年積體電路產業與國際先進水平差距逐步縮小,全行業銷售收入年均增速超過20%,16/14nm製造工藝規模量產,封測技術達國際領先,關鍵裝備和材料進入國際採購體系,基本建成技術先進安全可靠的積體電路產業體系;到2030年產業鏈主要環節達到國際先進水平,一批企業進入國際第一梯隊。同時《綱要》明確了突破積體電路關鍵裝備和材料等發展重點以及設立國家產業投資基金、落實稅收支援政策等保障措施。

財政部先後於2008、2012、2018年出臺稅收政策減免積體電路生產企業所得稅,對2018年以後投資新設企業或專案:①線寬<130nm且經營期在10年以上的,第1~2年免徵企業所得稅,第3~5年減半徵收企業所得稅;②線寬<65nm或投資額>150億元,且經營期在15年以上的,第1~5年免徵企業所得稅,第6~10年減半徵收企業所得稅。

近年來,全國多個省市出臺積體電路產業扶持政策或發展規劃,地方與國家政策形成合力推動產業升級。多維產業政策創造半導體及裝置產業良好環境,本土裝置企業迎歷史機遇,華泰證券認為,一方面在國家戰略支援下快速崛起的本土半導體企業技術革新和產能擴張,擴大了中國大陸半導體裝置市場需求,另一方面本土裝置企業也直接受益於國家及地方的政策支援。

2.5nm、4nm、3nm,三星晶圓代工的「小目標」

集微網訊息,憑藉在DRAM和NAND Flash領域的優勢,三星在過去的兩年裏藉着儲存漲價和缺貨掙得盆滿鉢滿,更是一舉超越英特爾,成為全球最大的半導體公司,但是三星的野心並不止於此。

2018年5月24日,在美國舉行的三星工藝論壇SFF 2018 USA之上,三星正式宣佈了5nm、4nm、3nm工藝計劃。

這一計劃關係到三星能否實現2018年晶圓代工營收達到100億美元的「小目標」。

5nm、4nm、3nm持續推進

今年,獨立部門營運的三星晶圓代工事業部為自己的2018年立下了一個「小目標」,即年營收達到100億美元,年增長率超過100%。

要知道,自從2015年三星與臺積電分別以14nm/16nm替蘋果代工生產A9處理器以來,過去兩年,包括iPhone 7、iPhone 8、iPhone X等在內的A10及A11處理器均是由臺積電獨家包辦。

爲了在未來更多的吸引到蘋果這樣的大客戶,三星也在加快自己的製程工藝的演進。

5月23日,集微網就曾報道過,三星宣佈早已經準備好了7nm LPP 工藝,2018年下半年就可以基於全新工藝生產更小、更低功率的晶片。

而另一方面, 三星宣佈的5nm、4nm、3nm工藝則更具衝擊力。

其中,4 納米工藝仍會使用現有的 FinFET 製造技術,這一製造技術在高通驍龍 845 和三星 Exynos 旗艦晶片中均有使用。但到了 3 納米工藝結點,三星便開始拋棄 FinFET 技術,轉而採用 GAA 納米技術。

具體如下:

7LPP (7nm Low Power Plus)三星將在7LPP工藝上首次應用EUV極紫外光刻技術,預計今年下半年投產。關鍵IP正在研發中,明年上半年完成。

5LPE (5nm Low Power Early)在7LPP工藝的基礎上繼續創新改進,可進一步縮小晶片核心面積,帶來超低功耗。

4LPE/LPP (4nm Low Power Early/Plus)最後一次應用高度成熟和行業驗證的FinFET立體電晶體技術,結合此前5LPE工藝的成熟技術,晶片面積更小,效能更高,可以快速達到高良率量產,也方便客戶升級。

3GAAE/GAAP (3nm Gate-All-Around Early/Plus)

Gate-All-Around就是環繞柵極,相比於現在的FinFET Tri-Gate三柵極設計,將重新設計電晶體底層結構,克服當前技術的物理、效能極限,增強柵極控制,效能大大提升。

三星的GAA技術叫做MBCFET(多橋通道場效電晶體),正在使用納米層裝置開發之中。

在高效能領域,三星也準備了殺手鐗,大規模資料中心、AI人工智慧、ML機器學習,7LPP和後續工藝都能提供服務,並有一整套平臺解決方案。

三星在補充發言中提到,「Key IP」將在 2019 年上半年實現交付,這就意味著某個客戶的處理器晶片已經向三星下訂單了,明年就能交付。

三星晶圓代工的「小目標」

從涉足半導體產業一直到21世紀前幾年,三星和Intel都是IDM,自己家的晶圓廠只是生產自家的DRAM和Flash產品。

但到了2004年,看到市場前景和發展需求的三星在12寸晶圓廠匯入了VLSI生產線,踏出了擴充套件非儲存器版圖的第一步。

再後來三星獲得了高通CDMA晶片訂單,緊接著,與蘋果的合作使三星晶圓業務進一步突飛猛進。

2017年5月三星宣佈,將把晶圓代工部門從原本的系統晶片事業之中分拆出來,成為獨立事業。

到今年,三星晶圓代工部門則為自己樹立了一個年營收100億美元的「小目標」。

爲了實現這一目標,除了用不斷更新的高階工藝吸引客戶之外,三星在近期還宣佈對外提供成熟的8英寸晶圓代工技術解決方案,為中小型企業提供多專案晶圓服務(MPW),面向整個市場全面開發,以圖從競爭對手手中獲得更多的市場份額。

隨著多專案晶圓代工服務的開展,三星能夠其晶圓代工業務帶來更多的競爭優勢呢?

據媒體報道,在三星此次宣佈的多專案晶圓代工服務中三星的8英寸工藝技術產品解決方案主要圍繞eFlash、顯示器驅動IC、指紋感測器、RF/IoT等領域,並且在成熟的180nm、130nm、90nm技術之外,還包括了65nm的eFlash以及70nm的顯示器驅動IC的解決方案。

如今的三星晶圓代工業務,在高階製程領域面臨著來自臺積電的壓力,想要在短期內憑藉工藝贏得更多的市場份額,並不是一件容易的事情。而在其推出的8英寸晶圓代工上,中國大陸的企業已經投入多年,並培養了一些相對成熟的企業和忠實的客戶,想要打破這種客戶關係,三星也是困難重重,恐難以寸進。

對三星來說,樹立一個年營收100億美元「小目標」容易,5nm、4nm、3nm全新工藝的推出,能否幫助三星贏得市場優勢,實現自己的目標,纔是問題!(校對/範蓉)

3.2018上半年全球前十大晶圓代工排名出爐

根據拓墣產業研究院最新報告統計,由於2018年上半年高階智慧手機需求不如預期,以及廠商推出的高階及中端智慧手機分界越來越模糊,智慧手機廠商推出的新功能並未如預期刺激消費者換機需求,間接壓抑智慧手機廠商對高效能處理器的需求不如已往,晶圓代工業者面臨先進位制程發展驅動力道減緩,使得今年上半年全球晶圓代工總產值年增率將低於去年同期,預估產值達290.6億美元,年增率為7.7%,市佔率前三名業者分別為臺積電、格芯、聯電。

拓墣產業研究院指出,2018年上半年晶圓代工業者排名,與去年同期相比變化不大,僅有X-Fab擠下東部高科,名列第十。佔全球先進位制程產值近七成的臺積電,上半年同樣受到手機需求走弱影響,雖然先進位制程帶來的營收成長力道不如預期,但其市佔率仍達56.1%;排名第二的格芯上半年因主要客戶結構並未有重大改變,相較於去年同期營收變化小。

聯電上半年營收排名第三,由於在面對臺積電在先進位制程的高佔有率競爭壓力下,使得聯電營收成長受限,目前以開發28nm及14nm新客戶以去化先進位制程的產能為發展重心;排名第四的三星,則積極推出多專案晶圓服務(Multi-Project Wafer,MPW),強化與新客戶合作的可能性;排名第五的中芯,其28nm良率瓶頸仍待突破,由於本土客戶投單狀況良好,成熟製程表現仍為支撐其營收成長主力。

高塔半導體因重心移往獲利較高的產品導致上半年營收表現不佳,預估較去年同期衰退4%;力晶則受惠於代工需求成長,上半年營收成長亮眼,預估比去年同期成長27.1%。

從8英寸產能來看,2018年上半年8英寸產能延續去年供不應求態勢,8英寸產品代工價漲價使得8英寸晶圓廠營收表現亮眼,世界先進及華虹上半年營收預估分別將成長15.1%及13.5%;X-Fab則受惠於工業及車用領域上半年營收小幅成長4.6%。

此外,拓墣產業研究院指出,晶圓製造公司在第三代半導體的投入也有新進展,世界先進提供8英寸GaN-on-Silicon的代工服務,成為全球首家提供8英寸GaN-on-Silicon業務的廠商;X-Fab將SiC整合進月產能3萬片的6英寸矽晶圓廠中;臺灣廠商漢磊也積極於SiC及GaN的晶圓代工業務發展。拓墣產業研究院

4.中芯、華力、長江儲存紛紛駛入技術深水區

中芯國際、華力微、長江儲存今年將紛紛啟動進入1x納米以下製程技術的深水區,中芯國際明年上半14納米FinFET將風險試產,並推進7納米研發程序;上海華力Fab6未來也將成為14納米量產重要基地;長江儲存今年首顆大陸自主研發快快閃記憶體儲器晶片也將邁入量產,未來數月將進入密集裝機期。

據外媒報導,中芯國際已經訂購了一臺EUV裝置,首臺EUV裝置購自ASML,價值近1.2億美元。EUV是當前半導體產業中最先進也最昂貴的半導體制造裝置,全球僅荷蘭裝置商ASML供應。

EUV是未來1x納米繼續走向1x納米以下的關鍵微影機臺,包括英特爾、三星、臺積電等大廠都在爭搶購買該裝置。裝置供應商ASML曾表示,一臺EUV從下單到正式交貨約長達22個月,若以中芯目前訂購來看,按正常交期也要2020年初左右才能到貨。

按照中芯國際的技術藍圖規劃,2019年上半肩負14納米FinFET將風險試產任務,若2020年順利取得EUV,將可進一步向前推進至7納米。而目前研發團隊最高負責人、中芯國際聯席CEO梁孟鬆則扮演先進技術藍圖規劃的推手。

儘管中芯目前在製造製程上仍落後於臺積電等市場領導者2~3代,但此舉已經凸顯了中芯在研發團隊重整旗鼓之後的雄心,此時下單EUV也屬正當其時。

不過下單歸下單,未來技術挑戰仍擁有幾大內外變數考驗,一是先進高階裝置的進口能否順利進入大陸;二是裝置啟動的上海能否給予充足的電力供給;三是順利裝機之後裝置的除錯與良率,畢竟從浸潤式微影機,改成EUV系統,不是一個世代的跨越這麼簡單,而對中芯國際研發先期量產團隊來說全然陌生,涉及到微影膠、光罩、pellicle、檢測等全環節的良率提升,相對來說,更新換代的學習週期會較長。

半導體行業專家莫大康則分析認為,中芯有錢提前佈局7nm是件好事,對於中芯來說,要從人員培訓開始,未來中芯要能做7nm可能至少還需5年以上時間,仍有很多挑戰需要克服。

日前,中芯國際財報顯示,今年將全年資本支出從19億美元上調至23億美元,用於先進位制程的研發、裝置開支以及擴充產能。顯示未來將加強先進位制程技術的佈局。

值得注意的是,同樣也在緊追1x納米制程技術的華力上海Fab6也正式搬入的首臺ASML NXT 1980Di微影機。這臺微影機是目前大陸積體電路生產線上最先進的浸沒式微影機。

華力表示,Fab6主廠房完成淨化裝修,相關配套機電裝置準備就緒,具備了製程裝置搬入條件,較原計劃進度提前1個半月,僅約16個半月。

根據華虹集團的規劃,Fab6總投資人民幣387億元,建成後月產能將達4萬片12吋晶圓,製程涵蓋28~14納米技術節點。專案計劃於2022年底建成投產,主要投入邏輯晶片量產。在接下來的五個月內,華虹Fab6製程裝置將搬入並完成安裝除錯,年底前完成生產線串線並實現試投片。

無獨有偶,長江儲存的首臺微影機也已運抵武漢天河機場,這臺微影機為ASML的193nm浸潤式微影機,售價7,200萬美元用於14nm~20nm製程,陸續還會有多部機臺運抵。

長江儲存主要攻關3D NAND快快閃記憶體儲器晶片製程量產,計劃共建三座3D NAND Flash廠房。總投資240億美元,其中,第一階段的廠房已去年9月完成建設,計劃2018年投產,2020年形成月產能30萬片的規模。

回顧長江儲存發展3D NAND快快閃記憶體儲器的歷程:2014年與大陸中科院微電子所啟動雙方3D NAND合作專案;2015年,完成了9層結構的3D NAND測試晶片,實現了電學效能驗證;2016年,實現了32層測試晶片研發及驗證,注資240億美元建設國家儲存器基地;2017年,測試晶片良率大幅提升,並實現了首款晶片的投片;2018年,即將開始了3D NAND儲存晶片生產線試產。

日前紫光集團全球執行副總裁暨長江儲存執行董事長高啟全更是透露,長江儲存的3D NAND Flash已經獲得第一筆訂單。明年,長江儲存力爭64層堆疊3D快快閃記憶體儲器實現量產,單顆容量128Gb(16GB),與世界領先水準差距縮短到2年之內。DIGITIMES

5.DRAM位元需求將年增22%,需求仍大於供給

記憶體廠南亞科24日舉行股東會,展望今年整體市況,董事長吳嘉昭表示,預期今年DRAM位元需求將年增22%,位元供給將增加21%,DRAM整體仍是需求仍大於供給,今年營運狀況不錯。

展望產業前景,吳嘉昭指出,智慧手機仍為DRAM最大應用市場,而伺服器和資料中心是第二大應用市場,但位元需求成長速度已超越智慧手機。綜合各DRAM應用市場需求來看,預估今年DRAM整體位元需求將較去年增加約22%。而在供給端方面,全球3大DRAM供應商近年多是有紀律的技術製程轉換或增加產能,以保持合理的供需市況,預估今年DRAM位元供給將年增約21%。

吳嘉昭表示,今年整體DRAM市場發展環境持續有利,對公司今年營運表現很有信心。

南亞科總經理李培瑛則表示,公司營運策略是要在價格穩定的特殊型產品維持相當比重,但仍會視市場實際需求來小幅調整產品比重。MoneyDJ

6.力晶兩岸晶圓廠擴產:除了位元大陸,還有這些客戶找上門

力晶集團旗下兩岸晶圓廠分工藍圖浮現,規劃斥資3,000億元興建的12英寸新廠,將集中生產高壓制程金屬氧化物場效應電晶體(MOSFET)、影象感測器(CIS)和基因定序檢測晶片;現有竹科的產能則集中火力發展AI、物聯網和網通所需利基型記憶體;LCD驅動IC則逐步轉往大陸合肥。

力晶集團執行長黃崇仁表示,力晶打算興建全新的12英寸廠,是經過經營團隊詳細評估,才正式向竹科管理局提出申請。他強調,力晶竹科現有產能目前幾乎全滿,不容一絲出錯,但很多合作案陸續找上力晶集團合作,凸顯力晶在記憶體的技術,獲得國際大大廠肯定,如果此時不籌設新廠,不出三年,力晶會錯失很多商機。

他表示,除位元大陸等指標大廠找上力晶外,也有車用半導體廠希望力晶能用12英寸廠為其代工目前缺貨的MOSFET;還有日系廠商也透露要力晶為其代工影象感測器的需求,其餘還包括用於生技領域的基因定序檢測晶片等,力晶如果沒有興建全新的12英寸廠,勢必會擠壓現有記憶體代工客戶產能,不利力晶集團長期發展。

黃崇仁並釋出力晶集團旗下晶圓廠分工藍圖。他說,銅鑼12英寸新廠三年後完工啟用,力晶將會把邏輯、影像和生技晶片等客戶訂單,全數集中在此生產;竹科生產線則全力發展記憶體代工,這部分因應AI及物聯網時代來臨,需求成長相當大,訂單能見度也愈來愈高。

他強調,力晶除了利基型記憶體之外,也完成4x納米制程技術編碼型快閃記憶體(NOR Flash)和2x納米制程的SLC 儲存型快閃記憶體(NAND Flash)技術。

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